SIP) ) de 89 mm de espesor con núcleo de EPS y revestimientos de OSB de 9.5 mm

Transcripción

1 DIVISIÓN ESTRUCTURAS Y MATERIALES SEE INFORME INFORME N Ensayos mecánicos a un panel estructural termo-aislante (SIP( SIP) ) de 89 mm de espesor con núcleo de EPS y revestimientos de OSB de 9.5 mm PARTE 4: : Ensayo de carga horizontal REVISIÓN 0 SECCIÓN ESTRUCTURAS-ENSAYOS ELABORADO POR: REVISADO POR: REF:PR PR-SEE.2012 SEE EJEMPLAR N : 1 N DE PÁGINAS: 8 APROBADO POR: DESTINATARIO: Waldemar Cavieres A. Guillermo Sierra R. Fernando Yáñez U. Comercial Picero Ltda. FECHA : 14/ 05 / 2012 FECHA : 16/ 05 / 2012 FECHA : 16/ 05 / 2012 FECHA : 16/ 05 / 2012

2 Ensayos mecánicos a un panel estructural termo-aislante (SIP) de 89 mm de espesor con núcleo de EPS y revestimientos de OSB de 9.5 mm CLIENTE PARTE 4: : Ensayo de carga horizontal (sin sistema de anclaje a la fundación) COMERCIAL PICERO LTDA Rut: Diagonal Pedro Aguirre Cerda, 1057, Oficina 1, Concepción Sr. Alberto Sanhueza ENSAYO Carga horizontal cíclica, de acuerdo a la norma chilena NCh802.EOf71. Este ensayo consiste en someter al panel, a la acción de una carga horizontal cuasi-estática, cíclica e incremental, aplicada en el plano del panel (al nivel superior). La carga máxima de cada ciclo se aumenta progresivamente, hasta alcanzar la rotura del panel. En cada ciclo de carga, se mide la deformación horizontal en la dirección de carga (al nivel superior) y el deslizamiento y la rotación en la base, tanto bajo carga máxima como al retirar la carga. DESCRIPCIÓN DEL PANEL Se ensayan tres muestras de un panel de muro (estructural), termo-aislante, correspondientes a un módulo de dimensiones nominales 1 de 2.44 m de largo x 2.44 m de alto x 89 mm de espesor, conformado por: o Estructura interna: Poliestireno expandido (EPS) de densidad nominal 1 15 kg/m 3 y espesor nominal 1 de 70 mm. El poliestireno cuenta un espacio libre en los bordes longitudinales del panel, dejado para efectos de materializar el empalme o unión longitudinal de los módulos de paneles. En los extremos superior e inferior del panel se colocan las soleras y sus los bordes laterales se colocan montantes. Tanto las soleras como los montantes se materializan por medio de un listón de madera cepillado de dimensiones nominales 1 de 2 x 3 pulgadas. La conexión entre los montantes y las soleras de madera se realiza por medio de dos clavos de acero de 3 ½ pulgadas de largo en cada punto de conexión, salvo en el caso de la muestra tres, en que cada unión se realiza sólo con un clavo (ver Foto 1, Anexo B). o Revestimientos exterior e interior: Tablero estructural de OSB (tablero de hojuelas de madera orientadas) de dimensiones nominales 1 de 1.22 m de largo, 2.44 m de alto y 9.5 mm de espesor, denominado comercialmente como LP 9.5 mm. De acuerdo a la información técnica proporcionada por el cliente, los tableros de OSB se fijan al núcleo de poliestireno expandido por medio de un adhesivo prepolimero de un sólo componente, denominado comercialmente 1 como Jowapur Las muestras fueron entregadas por el cliente en nuestro Laboratorio listas para el ensayo. El proceso de pegado de los tableros al EPS no fue supervisado por IDIEM. Las soleras y los montantes de madera se fijan a los tableros de OSB por medio de tornillos autorroscantes de cabeza avellanada de 49 mm de largo e hilo grueso (ver Foto 2), espaciados a 150 mm, aproximadamente, por ambas caras del panel. 1 Información proporcionada por el cliente. Página 2 de 8

3 Las muestras ensayadas están conformadas por dos módulos de 1.22 m de largo x 2.44 m de alto, conectados por medio de una tablilla de OSB de 95 mm de ancho promedio y 9.5 mm de espesor, colocada por ambas caras del panel. La unión se realiza con tornillos autorroscantes de 49 mm de largo, espaciados cada 150 mm, aproximadamente. MONTAJE E INSTRUMENTACIÓN La muestra se monta de forma vertical, apoyándolo sobre una viga de hormigón. Para restringir el volcamiento o rotación de la muestra en su plano, se emplea un par de tensores de acero colocados en el borde de aplicación de la carga. Para restringir el deslizamiento de la muestra se le coloca un tope en la base, en el borde opuesto al borde de aplicación de la carga. Finalmente, para restringir el movimiento fuera de plano de la muestra (inestabilidad lateral), se utiliza un sistema de tensores de arrostramiento lateral. La carga se aplica en forma concentrada sobre uno de los vértices superiores del panel, mediante un cargador de acero (ver Foto 3, Anexo B). Se emplean transductores de desplazamiento para medir la deformación horizontal de la muestra, su levantamiento y el deslizamiento en la base (ver Foto 3, Anexo B), además, de un sensor de presión para medir la carga aplicada. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO El procedimiento de ensayo consiste, básicamente, en: Fijar la muestra a la viga de hormigón por medio de los tensores, el tope y los tensores de arriostre lateral. Luego, se coloca la instrumentación. A continuación, se aplica la carga de forma incremental, mediante ciclos de carga descarga, aumentando progresivamente la carga máxima aplicada. El incremento de carga definido es de 1.47 kn hasta los 9.32 kn, de 2.94 kn hasta los 21.1 kn y de 9.81kN en adelante. En cada ciclo de carga, se miden las deformaciones instantánea y residual del panel. El ensayo se inicia con una carga básica de 0.49 kn. Terminado el ensayo, se observan el modo de falla del panel y los daños locales presentados. RESULTADOS En la Tabla 1, se presentan los resultados globales obtenidos en el ensayo de carga horizontal. Aquí se indican las cargas y las deformaciones asociadas a los estados límites siguientes: a) pérdida de proporcionalidad en el comportamiento carga horizontal deformación horizontal; y b) resistencia máxima a la carga horizontal. En el Anexo A, se presentan las curvas carga horizontal deformación horizontal registradas durante el ensayo. La falla de la muestra Nº1 se debe a la rotura por compresión y pandeo del pie derecho del borde opuesto al lado de aplicación de la carga. La falla de las muestras Nº2 y Nº3 se produce por desprendimiento y pandeo de los tableros de revestimiento en torno a sus tornillos de fijación en zona inferior de la unión central (vertical), generando deslizamiento relativo de los tableros. Página 3 de 8

4 Notas: Muestra del Pane (4) Tabla 1. Resultados del ensayo de carga horizontal al panel (1). INFORME DE ENSAYO Nº Pérdida de proporcionalidad (2)-(4) Resistencia máxima (4) Carga horizontal Carga horizontal Deformación Carga horizontal aplicada normalizada (3) Horizontal aplicada (Nº) (kn) (kn/m) (mm) (kn) (kn/m) Carga horizontal normalizada (3) (1) Ensayo efectuado con el sistema de fijación tope-tensor (panel sin su sistema de anclaje a la fundación). (2) Corresponde al momento donde la curva carga deformación deja de ser cuasi-lineal; se descarta para este efecto el tramo inicial de la curva debido a que se producen acomodos del panel en esta etapa. (3) Corresponde a la carga aplicada en el ensayo dividida por el largo del panel (2.44 m). (4) Las muestras presentan un acomodo inicial (probablemente por ajuste de sus elementos, ver curvas en el Anexo A), el cual está incluido en la deformación horizontal informada. CLASIFICACIÓN En la Tabla 2, se presenta la clasificación del panel de acuerdo a su comportamiento a carga horizontal, según la norma chilena para paneles prefabricados NCh806.EOf71. Tabla 2. Clasificación del panel según la norma NCh806.EOf71. Tipo de panel Estructura Interna: EPS de 70 mm de espesor promedio y densidad nominal de 15 kg/m 3. Revestimientos Interior y Exterior: Tablero de OSB de 9.5 mm de espesor. Muestra del Panel (Nº) Clasificación NCh806.EOf71 Según resistencia a carga horizontal Grado RH Subgrado RH 1 1 c 2 1 c 3 1 c Los resultados presentados en informe sólo son válidos para las muestras identificadas en él, y no pueden ser referidos a partidas o lotes. El presente informe no constituye una certificación de productos. Se prohíbe la reproducción total o parcial del presente informe para fines publicitarios sin la autorización escrita de IDIEM. Santiago, 14 de Mayo de 2012 GUILLERMO SIERRA RUBILAR Jefe Sección Sección Estructuras - Ensayos FERNANDO YAÑEZ URIBE Director IDIEM SPN/AFF/WF/wca Página 4 de 8

5 ANEXO A. GRÁFICOS Curvas Carga - Deformación Lateral del Panel - En sayo de Carga Horizontal Panel SIP de 89 mm de espesor revestimientos de OSB de 9.5 mm Carga [kn/m] Deformación [mm] Deformación bajo carga - muestra 1 Deformación residual - muestra 1 Deformación bajo carga - muestra 2 Deformación residual - muestra 2 Deformación bajo carga - muestra 3 Deformación residual - muestra 3 Gráfico 1. 1 Curvas carga deformación horizontal (carga normalizada por el largo del panel). (Ensayo efectuado con el sistema de fijación tope-tensor. Panel sin su sistema de anclaje a la fundación) Página 5 de 8

6 ANEXO B. FOTOS Foto 1. Clavo de unión entre montantes y soleras. Foto 2. Tornillo de fijación de los tableros. Foto 3. 3 Vista general del montaje del ensayo de carga horizontal al panel. Página 6 de 8

7 Fotos 4 y 5. 5 Modo de falla de la muestra Nº 1. Fotos 6 y 7. 7 Modo de falla de la muestra Nº 2. Página 7 de 8

8 Fotos 8 y 9. Modo de falla de la muestra Nº 3. Página 8 de 8

9 Para verificar este documento ingrese a: El cï ½digo del documento es: piufxbsfje